Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования, страница 6

Для специализированного оборудования характерны единслвзен- нОсл~ь нйзнйчения элементов нузкпя ирофессмОИОльиОя сие~иОяи~~ия об- служивающего это оборудование персонала. Примером такого оборудова- ния я~ляется нестйндйртное оборудовйние. Универсальные системы реализуют множество функций на одной и тои же структуре. При этом функции по виду и количеству не определены В по~н~й мере, Примерами тйких сне*ем ~~~яетс~ быстро перестраиваемйя автомйтическая линия станкоВ.

2.4. Оценка работы технической системы Установлено, что техническая система в целом качественно отличается от составляющих ее компонентов, подсистем и не может рассматриваться как простая сумма входящих в нее элементов. Поэтому понимание системы, ее особенностей, путей ее развития, функционирования возможно только при рассмотрении ее как целостного образования. Сложные технические системы ~к которым относится и большая часть нестандартного оборудования) обладают своим, присущим только им набором особенностей.

0ни проявляются в период жизнедеятельности системы в зависимости от конкретных условий эксплуатации и поведения элементов системы ~43). Эти особенности называются свойствами. Проявление свойств в сложной системе осуществляется за счет расхода имеющихся у нее ресурсов (энтропии, энергозапаса, энтальпии, возможностей, внутренней энергии и т,д.), 37 Ф значимОсть, Ф физическая сущность„ ~ степень полезности.

Примерами свойств реальной сложной системы могут быть: вместимость, герметичность, деформативиость, нагруженносп, образование теплоты, прочность, упругость, устойчивость, хладноломкость, переход количества знаний в их качество, генерирование идей. Свойства сложной системы считаются известными, если они установлены разработчиками, исследователями, пользователями или кем-либо другим. На практике встречаются свойства, которые еще не выявлены, хотя В действительности существуют и Оказывают Влияние на поВедение системы в процессе ее жизнедеятельности, Эти свойства находятся в стадии познания человечеством. С их выявлением намного глубже познается соответствующая сложная система.

Используя эти знания, можно обеспечить более эффективное проектирование и более рациональную эксплуатацию таких систем. Проявление свойств системой не является мгновенным. Оно всегда происходит в течение определенного Отрезка времени, причем интенсивность проявления зависит от степени воздействия внешней среды, а также От длительности процесса функционирования. Для использовани~ свойств Сложной Системы при проектировании новых их необходимо оценить. Оценка свойств может быть собственной или практической, Собственная Оценка осуществляется субьектом на ОСНОве его наблюдений за системой, а также на основе имеющихся у него знаний о подобных системах, Такие оценки часто называют эмоциональными или абсолютными.

Практические Оценки являютс~ результатом исследования сложных систем. Они определяются при вьшолнении следующих действий: формулировка цели, ее реализация, сравнение затрат и полученного эффекта. Как правило, такие оценки являются объективными„т.е. не зависят от субъекта, При анализе работы сложной системы стремятся получить практические оценки, хотя немаловажными являются и собственные оценки. Результат Оценки свойств сложной системы отражается в значениях специально разработанных показателей ~43~.

Они могут характеризовать одно или одновременно несколько свойств. Шкалой измерения могут быль баллы или другие единицы. Определение значений Осуществляется Органами чувств, экспертными и статистическими метОдами с пОИОщью специальных приборов и устройств. Структура по~~за~елей, параметры, критерии развития будут подробно рассмотрены в главе 4. Контрольные вопроси 1. Дайте развернутые о~д~еделения та~иХ нонлтий, как вм~~~ина», «издеяи~1, втехнический объект~, втехническая системая. Приведите свои конкретные примеры по данным терминам. 2. Приведите формулировки таких понятий, как втехническое средство», втехническое устройствов, вобслуживающая системам, вобъект новой техникия.

Приведите 2-3 примера ло каэ~сдому олредеяени~о. 4. Перечислите обилие свойства объят~в проектирования. Ареументируйте, почему названные вами свойства яв~еотся общими~ 3. ИЕРАРХИЯ ОПИСАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Каждый технический объект может быть представлен описаниями, имеющими иерархическую соподчиненность 1Щ. Во-первых„каждое последующее описание является более детальным и более полно характеризует технический объект по сравнению с предыдущим; во-вторых, каждое последующее описание включает в себя предыдущее.

Этими свойствами обладают следующие описания: 1 потребность, или функция технического объекта; 1 техническая функция (ТФ); 1 функциональная структура (ФС); 1 физический принцип действия (ФПД); 1 техническое решение (Тр); 1 проект; 1 объект. Рис. 3.1. Иерархия опиеаний УО Далее рассмотрим понятия, входящие в иерархию описания. 3.1. Потребность Потребность — зто общепринятое и краткое описание на естественном языке назначения технического объекта или цели его создания (существования).

При описании потребности отвечают на вопрос: «Что (какой результат) уселдщуельнО ц~неущ~ (получи'гь) и козснм особыят условиям н оеппннченням ттрн знтоле нунсио удоолен®ораль Ъ~ Если рассматривать более детально описание потребности, то оно д~~~~~ включа~~ следующую информацию: необходнмое дийситоне (наименование действия); объект (предмет обработки), на который напран- лГНО зито дейсшьню; особьы услония м ОГРиимчения. Описание потребности формализовано можно представить в виде трех компонентов; Р=~Х), б, Н), таблица 3.1 Примеры описании потребности Наименование ТО Рабочее напря- жение 220-240 В Освещение (освещает) Нагревав не ~нагревает) Емкость с жидкость ю Перевозка ~перевозит) Грузы 1тру ) Грузовой автомобиль Путепровод Через препятствие Автомобили Диапазон темпе- ратуры среди Измерение ~измеряет) Термометр Наряду с понятием потребности при п1зоектировании также щироко используется понятие функции технического объекта.

Описание потребности и функции ТО тождественно совпадают. где Х) — указание действия, производимого рассматриваемым ТО и приво-- дящего к желаемому результату, т.е. к удовлетворению (реализации) интересующей потребности; б — указание объекта, или предмета обработки, на который направлено действие В; Н вЂ” указание особых условий и ограничений, при которых выполняется действие Х).

В табл. 3.1 приведены примеры покомпонентного описания потребности. Более подробно о формировании потребности будет изложено в главе 9. Я~В Ф Различие между потребностью й фуйкцйей состойт в том, что лоия~~ме пэшрббносюм Всегда сВязано с чел066КОм (коллектйВОМ людей) илм и6иомйлюм, жк7Рибмбшмм зидмч)Р Реплмзбщмм потребности и Выполняюппйи щюектирование соотВетствующеГО техническоГО Объекта й СГО изГОтовление. Понятие функции всегда связано с объектом, реализуем~ми эту потребность. В связи с этим интересно отметить, что человек часто Выступаег в двух качествах: как ~уб~ект, формулирующий потребность, и как элемент технического объекта, реализующий эту потребность, Будем отличать эти понятия только тем, что в описании потребности действия используется отглагольное существительное, а функции — глагол. (См, второй столбец В табл, 3.1,) 3.2, Техническая функция (ТФ) Описание технической функции содержит следующую информащпо: е потребность, которую может удовлетвори*ь ТО; е физическую операцию (физическое превращение, преобразование), с помощью которой реализуются потребности, Такта образом, описание технической функции состоит из двух частей: где Р- удовлетворяемая потребность„описываемая по формуле (3.1); Д— физическая операция.

Описание физической операции (ФО) формализовано можно представить состоящим из трех компонентОВ: Д=(А„Е, С„), или Я~А; Е С,), где А„С, — соответственно входной или выходной поток (фактор) вещества„ эйергйй йлй сйгйалов; Е- наимейованйе операции Коллера по преВращению Ат В С,, (См. ниже характеристику Операций Коллера.) Описание физической операции отвечает на вопросы «что» (А,), «как» (Е), «во что» (С,) и преобразуется с помощью описываемого ТО. Число входов А„действий Е и выходов С, в общем случае произвольное. Таблица 3.2 Световой ноток Преобразование Электрический ток Преобразование Соединение Мельница Грузовой автомобиль Преобразование Передача Движение грум Тонливо Электрический ТСРМОМСТР Электрический ток Тсмнсратура средм Характеристика н отличительные признаки операций Коллера Е Р.

Коллер предложил 12 основных и две дополнительные пары опе- раций Е, которые д~~~~ы, по его м~~~~ю, описывать физические оперй- ции любого технического объекта или его элемента независимо от их фи- зических прннЦипов действия. Вот назВання этих пар: 1, Излучение — гюглощение. 2. Проводимость — изолирование. 3, Сбор — рассеяние. 4, Проведение -непроведение, 5. Преобразование — обрйтное преобразование. 6, Увеличение — уменьшение.

7. Изменение направления — изменение направления. 8. Выравнивание — колебание. 9. Связь — прерывание. 1О. Соединение — разъединение, 11, Объединение-разделение, 43 Инйче говоря, под физической оперсп1ией подразумевается физическое лреобрпзоатзнме задйнного входного потокй, нли факира, в выел~ОЙ пОтОк ~фактор), В табл. 3.2 приведены примеры описания физических операций для Техни~еских Объектов, укйзйнных в табл. 3.1.

12. Накопление — Выдача, 13. Отображение — обратное отображение. 14. Фиксирование — рзсфиксировзние. Рассмотрим по порядку содержание этих Операций, 1. Излучение- поглощение. Излучение соотносится с источником энергии, вещества или информации, поглощение — со стоком 1местом впадения) энергии, вещества или информации 1'сигналов). Этн две основные операции, противоположные друг другу, представляют собой необходимое УСЛОВИЕ ДЛЯ СОЗДЗНИЯ ИЛИ ЛИКВИДЗЦИИ ПОТОКЗ (ВЕЩЕСТВЗ, ЭНЕРГИИ ИЛИ ИН" формации).